Karbohidrat dan Metabolisme
        Karbohidrat
          NASIHIN
Karbohidrat
• Umumnya larut dalam air.
• Uji kimia yg biasa untuk karbohidrat
sederhana adalah pemanasan dengan larutan
benedict.
• Formula untuk karbohidrat adalah (CH2O)n
• n menunjukkan jumlah unit CH2O yang
berulang
Glukosa

 formula kimia untuk
glucosa adalah
C6H12O6.


 Struktur disebelah
kanan menunjukkan
struktur glukosa yg
sederhana
Ikatan Glikosidik
 Terjadi jika 2 monosakarida membentuk
  disakarida.
 Reaksi seperti reaksi kondensasi
 Reaksi ini melibatkan penghilangan air.
Ada tipe disakarida :
1. Sukrosa
2. Laktosa
3. Maltosa
Ikatan Glikosidik




 Di atas adalah struktur ikatan
 glikosidik
 Membentuk Disakarida
Struktur formula
 struktura
formula
Maltosa.



 struktura
formula
Laktosa.
Hidrolisis
 Pemutusan ikatan glikosidik.

 Sebaliknya air ditambahkan.

 Lysis berarti putus.
KARBOHIDRAT MAKANAN

Pencernaan (Poli, DisakaridaMonosakarida:
                            gluk,fruk,galaktosa)
Absorpsi (Monosakarida Monoskarida

Sirkulasi darah : Glukosa
             Perlu Insulin, Kecuali : otak, jar syaraf, SDM
Sel / jaringan
Di metabolisme
          - Dioksidasi utk hsl energi
          - disimpan sbg glikogen (hati/otot)
                          lipid/TAG (jar adiposa)
          - utk pembentukan senyawa lain
 Karbohidrat Cn (H2O)n
 - Tersebar luas dlm tanaman & hewan
    peran struktural & metabolik
     O                       CH 2OH
     C H                     C O
   H C OH                HO C H
 OH C H                   H C OH
   H C OH                 H C OH
   H C OH                    CH 2OH
     CH2OH
 d-GLUKOSA               d-FRUKTOSA
  C6H12O6
KARBOHIDRAT

1.MONOSAKARIDAGLUKOSA,
   GALAKTOSA, FRUKTOSA (C6), RIBOSA (C5)
2.DISAKARIDA2 MOL MONOSAKARIDA
   MALTOSA2 MOL GLUKOSA
   SUKROSAGLUKOSA + FRUKTOSA
   LAKTOSAGLUKOSA+GALAKTOSA
3.POLISAKARIDAHIDROLISIS HASILKAN >
                 10 MONOSAKARIDA
 - PATI
 - SELULOSA     POLIMER GLUKOSA
 - GLIKOGEN
 PERCERNAAN KARBOHIDRAT
                                   sal pankreas(&duodenum)
 Mulut  Lambung  Duodenum  yeyunum  kolon
Amilase liur         amilase pankreas Ileum           absorpsi air
                                          disakaridase
                                           absorpsi
MULUT
PATI amilase liur Oligosakarida (Dekstrin)
                   Trisakarida (Maltotriosa)
                   Disakarida (Maltosa)
DUODENUM
Bermuara saluran pankreas       ion bikarbonat (HCO3)
          getah pankreas       amilase pankreas maltosa
             Oligosakarida                           maltotriosa
                                                      dekstrin (3-10 G)
                                pH optimal 6,8
USUS HALUS
Sel epitel enzim disakaridase
Maltosa
Maltotriosa     maltase    glukosa
Dekstrin
Sukrosa         sukrase glukosa + fruktosa
Laktosa          laktase   glukosa + galaktosa
Absorpsi
Usus halus  vena porta hepatica  hati
Hati:galaktosa
     fruktosa     glukosa  sirkulasi darah
Serat : buah, sayur
 selulosa (polisakarida, dd sel tanaman)
 tidak dicerna oleh sistim pencernaan manusia
 Peran/manfaat :
1. Memudahkan defekasi
2. Menghambat absorpsi kolesterol di usus 
   kolesterol darah
3. Memperlambat pengosongan lambung &
   memperlambat absorpsi gula (karbohidrat)
    menguntungkan penderita diabetes melitus
     dan orang yg sedang diet
4. Diit tinggi serat : DM
                       Ca kolon
 Intoleransi laktosa ( dlm susu)
Penyebab : defisiensi laktase dlm usus
Gejala : kembung, sakit perut, diare bila minum

          susu
 laktosa (dlm susu) tak dapat dicerna  tak
 diserap usus
 akibatnyalaktosa tertimbun di usus bakteri
 sebagian dipecah  asam laktat, gas CH4, H2
asam laktat + laktosa menarik airdinding
 usus teregangkembung,peristaltik diare
Pengobatan : diit bebas laktosa
Metabolisme karbohidrat
Fungsi karbohidrat dlm tubuh
1. Sumber energi ; Glukosa dioksidasi
    menghasilkan ATP
            ATP            ATP      ATP
   Glukosa  Piruvat  asetil koA  CO2+H20
              I     anaerob      * II (aerob)
                laktat      asam lemak
 Dpt diganti lemak (as.lemak kecuali di jar ttt)
 I Glikolisis Embden-Meyerhof
II Siklus asam sitrat, siklus Krebs
2. Cadangan energi : dlm btk glikogen(hati&otot)
3. Sintesis
a) Bahan khas : laktosa (asi)
b) Bahan non KH
   - lemak (lipid, triasilgliserol=tag)
   - asam amino tertentu
   - asam nukleat : DNA, RNA
c) Bahan struktur sel : Kh merupakan komponen
   glikoprotein, glikolipid, mukopolisakarida
   misal glukuronat, galakturonat, glukosamin,
   galaktosamin
JALUR UTAMA METABOLISME KARBOHIDRAT

               Asam nukleat            glikogen

                                       6         5
                                7
                                       glukosa
                  Ribosa                             laktosa
                                       1       4
                  NADPH
                                ATP piruvat
sitoplasma                                              Etanol (ragi)
                                           2
                                    ATP
 mitokondria                           asetilKoA        Laktat (manusia/hewan)
                   Protein
                                               3
                   As lemak         ATP        3
                                       CO2+H2O

  1. Glikolisis                                      5. Glikogenesis
  2. Dekarboksilasi oksidatif                        6. Glikogenolisis
  3. Siklus asam sitrat (S. Krebs)                   7. HMP Shunt
  4. Glukoneogenesis
                                                                             yh
Katabolisme karbohidrat




                          yulhasri
Glikolisis
   Terjadi di sitoplasma
   Glukosa dioksidasi menjadi asam piruvat
   NAD+ direduksi menjadi NADH + H+
   ATP disintesis pada fosforilasi tingkat substrat
   Piruvat akan  ke siklus Krebs pada
                      suasana aerob
                    membentuk asam laktat
                      pada suasana anaerob
Jalur glikolisis
Siklus krebs
 Terjadi pada matriks mitokondria
 Senyawa awal yg masuk asetilKoA berasal dari
  piruvat dan asam lemak
 Hasilnya berupa:3 mol NADH + H+
                  1 mol FADH2
                   2 mol CO2
                   1 mol ATP
 Untuk setiap 1 mol glukosa yg masuk glikolisis
  akan dihasilkan 2 mol asetilkoA yg masuk siklus
  Krebs
Siklus Krebs (siklus asam sitrat)




                               Figure 24.7
Transport rantai elektron
 Makanan dioksidasi akan melepaskan hidrogen
     ditransportasi   oleh koenzim
                    NADH dan FADH2
                 kombinasi dg O2menjadi H2O
                    menghasilkan energi
 Energi yg dihasilkan digunakan untuk
  menangkap gugus fosfat anorganik pada ADP
  sehingga dihasilkan ATP dengan fosforilasi
  oksidatif
Rantai transport elektron




                            Figure 24.8
Summary of ATP Production




                        Figure 24.11
 Glukoneogenesis
- Pembentukan glukosa dr bahan (prekursor) nonKH
- Berlangsung di hati terutama pada saat masukan KH
  tidak cukup (kelaparan,puasa lama,diit rendah KH)
- Prekursor glikogenik: 1. laktat
                         2. gliserol
                         3. as amino glikogenik (alanin)
                         4. propionat (pemamah biak)
- Masuk ke jalur glukoneogenesis melalui senyawa
  antara pada glikolisis atau siklus asam sitrat
- Reaksi sebagian besar kebalikan reaksi glikolisis dan
  melibatkan siklus asam sitrat
- Melindungi tubuh khususnya kerusakan otak akibat
  hipoglikemia
 Glikogenesis & glikogenolisis
Glikogen
- Bentuk penyimpanan glukosa (hati, otot)
- Polisakarida bercabang tdd unit2 glukosa yg berikatan
Glikogen hati
- Sesudah makan
- pada puasa, kelaparan,diantara waktu makan
- fungsi: cadangan glukosa utk
           mempertahankan kadar glukosa darah
Glikogen otot
- Jml lebih sedikit dr hati ttp scr total lebih banyak
-    sesudah makan
-    kerja otot/fisik
- Fungsi: sumber glukosa utk kerja otot sendiri
 Glikogenolisis : glikogen              glukosa
Enzim : fosforilase yg memutus ikatan antar unit-
  unit glukosa ( mulai dari ujung rantai polimer
  glikogen          glukosa

                        hati    otot

      Sirkulasi darah
                               Dioksidasi untuk
                               hasilkan energi
       jaringan



   metabolisme
Figure 24.12
Sintesis laktosa
  Dikelenjar mammae pada saat laktasi
  Reaksi :
1. glukosa UDP glukosa UDPgalaktosa
2. UDPgalaktosa + glukosa
                          Laktosa sintetase



    laktosa
Sintesis lipid dari karbohidrat

            glukosa



              triosa                   gliserol


              piruvat

                                       As lemak
             Asetil-KoA



    Gliserol + 3 asam lemak  Triasil gliserol
HMP (Heksosa Monofosfat) Shunt
   Fungsi
1. Untuk sintesis NADPH
    - penting untuk sintesis as lemak,
      kolesterol, steroid
   - untuk memperthankan integritas struktur
     eritrosit
2. Untuk sintesis pentosa (ribosa)
   Penting untuk sintesis asam nukleat
    (DNA/RNA)
 Terutama ber;angsung di Jaringan adiposa, sel
  darah merah, hati, kel adrenal, testis, kel
  mammae laktasi
 Di otot aktivitas HMP S rendah
 Defisiensi Enzim HMPS yaitu: glukosa 6-P
  dehidrogenase (G-6-PD) akibatnya: NADPH
           SDM mudah pecah (hemolisis)
Bila mendapat obat-obat tertentu (antimalaria
  primaquin, analgetik)
  Hormon yg mengatur kadar glukosa darah
1. Yg menurunkan kadar glukosa darah
   Insulin
2. Yg meningkatkan kadar glukosa darah
   glukagon,
   epineprin(adrenalin),
   glukokortikoid

Metabolisme karbohidrat

  • 1.
    Karbohidrat dan Metabolisme Karbohidrat NASIHIN
  • 2.
    Karbohidrat • Umumnya larutdalam air. • Uji kimia yg biasa untuk karbohidrat sederhana adalah pemanasan dengan larutan benedict. • Formula untuk karbohidrat adalah (CH2O)n • n menunjukkan jumlah unit CH2O yang berulang
  • 3.
    Glukosa  formula kimiauntuk glucosa adalah C6H12O6.  Struktur disebelah kanan menunjukkan struktur glukosa yg sederhana
  • 4.
    Ikatan Glikosidik  Terjadijika 2 monosakarida membentuk disakarida.  Reaksi seperti reaksi kondensasi  Reaksi ini melibatkan penghilangan air. Ada tipe disakarida : 1. Sukrosa 2. Laktosa 3. Maltosa
  • 5.
    Ikatan Glikosidik Diatas adalah struktur ikatan glikosidik Membentuk Disakarida
  • 6.
  • 7.
    Hidrolisis  Pemutusan ikatanglikosidik.  Sebaliknya air ditambahkan.  Lysis berarti putus.
  • 8.
    KARBOHIDRAT MAKANAN Pencernaan (Poli,DisakaridaMonosakarida: gluk,fruk,galaktosa) Absorpsi (Monosakarida Monoskarida Sirkulasi darah : Glukosa Perlu Insulin, Kecuali : otak, jar syaraf, SDM Sel / jaringan Di metabolisme - Dioksidasi utk hsl energi - disimpan sbg glikogen (hati/otot) lipid/TAG (jar adiposa) - utk pembentukan senyawa lain
  • 9.
     Karbohidrat Cn(H2O)n - Tersebar luas dlm tanaman & hewan  peran struktural & metabolik O CH 2OH C H C O H C OH HO C H OH C H H C OH H C OH H C OH H C OH CH 2OH CH2OH d-GLUKOSA d-FRUKTOSA C6H12O6
  • 10.
    KARBOHIDRAT 1.MONOSAKARIDAGLUKOSA, GALAKTOSA, FRUKTOSA (C6), RIBOSA (C5) 2.DISAKARIDA2 MOL MONOSAKARIDA MALTOSA2 MOL GLUKOSA SUKROSAGLUKOSA + FRUKTOSA LAKTOSAGLUKOSA+GALAKTOSA 3.POLISAKARIDAHIDROLISIS HASILKAN > 10 MONOSAKARIDA - PATI - SELULOSA POLIMER GLUKOSA - GLIKOGEN
  • 11.
     PERCERNAAN KARBOHIDRAT sal pankreas(&duodenum) Mulut  Lambung  Duodenum  yeyunum  kolon Amilase liur amilase pankreas Ileum absorpsi air disakaridase absorpsi MULUT PATI amilase liur Oligosakarida (Dekstrin) Trisakarida (Maltotriosa) Disakarida (Maltosa) DUODENUM Bermuara saluran pankreas ion bikarbonat (HCO3) getah pankreas amilase pankreas maltosa Oligosakarida maltotriosa dekstrin (3-10 G) pH optimal 6,8
  • 12.
    USUS HALUS Sel epitelenzim disakaridase Maltosa Maltotriosa maltase glukosa Dekstrin Sukrosa sukrase glukosa + fruktosa Laktosa laktase glukosa + galaktosa Absorpsi Usus halus  vena porta hepatica  hati Hati:galaktosa fruktosa  glukosa  sirkulasi darah
  • 13.
    Serat : buah,sayur  selulosa (polisakarida, dd sel tanaman)  tidak dicerna oleh sistim pencernaan manusia  Peran/manfaat : 1. Memudahkan defekasi 2. Menghambat absorpsi kolesterol di usus  kolesterol darah 3. Memperlambat pengosongan lambung & memperlambat absorpsi gula (karbohidrat)  menguntungkan penderita diabetes melitus dan orang yg sedang diet 4. Diit tinggi serat : DM Ca kolon
  • 14.
     Intoleransi laktosa( dlm susu) Penyebab : defisiensi laktase dlm usus Gejala : kembung, sakit perut, diare bila minum susu laktosa (dlm susu) tak dapat dicerna  tak diserap usus akibatnyalaktosa tertimbun di usus bakteri sebagian dipecah  asam laktat, gas CH4, H2 asam laktat + laktosa menarik airdinding usus teregangkembung,peristaltik diare Pengobatan : diit bebas laktosa
  • 16.
    Metabolisme karbohidrat Fungsi karbohidratdlm tubuh 1. Sumber energi ; Glukosa dioksidasi menghasilkan ATP ATP ATP ATP Glukosa  Piruvat  asetil koA  CO2+H20 I anaerob * II (aerob) laktat asam lemak  Dpt diganti lemak (as.lemak kecuali di jar ttt) I Glikolisis Embden-Meyerhof II Siklus asam sitrat, siklus Krebs 2. Cadangan energi : dlm btk glikogen(hati&otot)
  • 17.
    3. Sintesis a) Bahankhas : laktosa (asi) b) Bahan non KH - lemak (lipid, triasilgliserol=tag) - asam amino tertentu - asam nukleat : DNA, RNA c) Bahan struktur sel : Kh merupakan komponen glikoprotein, glikolipid, mukopolisakarida misal glukuronat, galakturonat, glukosamin, galaktosamin
  • 18.
    JALUR UTAMA METABOLISMEKARBOHIDRAT Asam nukleat glikogen 6 5 7 glukosa Ribosa laktosa 1 4 NADPH ATP piruvat sitoplasma Etanol (ragi) 2 ATP mitokondria asetilKoA Laktat (manusia/hewan) Protein 3 As lemak ATP 3 CO2+H2O 1. Glikolisis 5. Glikogenesis 2. Dekarboksilasi oksidatif 6. Glikogenolisis 3. Siklus asam sitrat (S. Krebs) 7. HMP Shunt 4. Glukoneogenesis yh
  • 19.
  • 20.
    Glikolisis  Terjadi di sitoplasma  Glukosa dioksidasi menjadi asam piruvat  NAD+ direduksi menjadi NADH + H+  ATP disintesis pada fosforilasi tingkat substrat  Piruvat akan  ke siklus Krebs pada suasana aerob  membentuk asam laktat pada suasana anaerob
  • 21.
  • 22.
    Siklus krebs  Terjadipada matriks mitokondria  Senyawa awal yg masuk asetilKoA berasal dari piruvat dan asam lemak  Hasilnya berupa:3 mol NADH + H+ 1 mol FADH2 2 mol CO2 1 mol ATP  Untuk setiap 1 mol glukosa yg masuk glikolisis akan dihasilkan 2 mol asetilkoA yg masuk siklus Krebs
  • 23.
    Siklus Krebs (siklusasam sitrat) Figure 24.7
  • 24.
    Transport rantai elektron Makanan dioksidasi akan melepaskan hidrogen ditransportasi oleh koenzim NADH dan FADH2 kombinasi dg O2menjadi H2O menghasilkan energi  Energi yg dihasilkan digunakan untuk menangkap gugus fosfat anorganik pada ADP sehingga dihasilkan ATP dengan fosforilasi oksidatif
  • 25.
  • 26.
    Summary of ATPProduction Figure 24.11
  • 27.
     Glukoneogenesis - Pembentukanglukosa dr bahan (prekursor) nonKH - Berlangsung di hati terutama pada saat masukan KH tidak cukup (kelaparan,puasa lama,diit rendah KH) - Prekursor glikogenik: 1. laktat 2. gliserol 3. as amino glikogenik (alanin) 4. propionat (pemamah biak) - Masuk ke jalur glukoneogenesis melalui senyawa antara pada glikolisis atau siklus asam sitrat - Reaksi sebagian besar kebalikan reaksi glikolisis dan melibatkan siklus asam sitrat - Melindungi tubuh khususnya kerusakan otak akibat hipoglikemia
  • 28.
     Glikogenesis &glikogenolisis Glikogen - Bentuk penyimpanan glukosa (hati, otot) - Polisakarida bercabang tdd unit2 glukosa yg berikatan Glikogen hati - Sesudah makan - pada puasa, kelaparan,diantara waktu makan - fungsi: cadangan glukosa utk mempertahankan kadar glukosa darah Glikogen otot - Jml lebih sedikit dr hati ttp scr total lebih banyak - sesudah makan - kerja otot/fisik - Fungsi: sumber glukosa utk kerja otot sendiri
  • 29.
     Glikogenolisis :glikogen glukosa Enzim : fosforilase yg memutus ikatan antar unit- unit glukosa ( mulai dari ujung rantai polimer glikogen glukosa hati otot Sirkulasi darah Dioksidasi untuk hasilkan energi jaringan metabolisme
  • 30.
  • 31.
    Sintesis laktosa  Dikelenjar mammae pada saat laktasi  Reaksi : 1. glukosa UDP glukosa UDPgalaktosa 2. UDPgalaktosa + glukosa Laktosa sintetase laktosa
  • 32.
    Sintesis lipid darikarbohidrat  glukosa triosa gliserol piruvat As lemak Asetil-KoA Gliserol + 3 asam lemak  Triasil gliserol
  • 33.
    HMP (Heksosa Monofosfat)Shunt  Fungsi 1. Untuk sintesis NADPH - penting untuk sintesis as lemak, kolesterol, steroid - untuk memperthankan integritas struktur eritrosit 2. Untuk sintesis pentosa (ribosa) Penting untuk sintesis asam nukleat (DNA/RNA)
  • 34.
     Terutama ber;angsungdi Jaringan adiposa, sel darah merah, hati, kel adrenal, testis, kel mammae laktasi  Di otot aktivitas HMP S rendah  Defisiensi Enzim HMPS yaitu: glukosa 6-P dehidrogenase (G-6-PD) akibatnya: NADPH SDM mudah pecah (hemolisis) Bila mendapat obat-obat tertentu (antimalaria primaquin, analgetik)
  • 35.
     Hormonyg mengatur kadar glukosa darah 1. Yg menurunkan kadar glukosa darah Insulin 2. Yg meningkatkan kadar glukosa darah glukagon, epineprin(adrenalin), glukokortikoid